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磁共振/荧光双模态成像指导的光疗/免疫协同抗肿瘤纳米制剂的研究

官晓天  
【摘要】:肿瘤对人类健康威胁巨大,现有的肿瘤治疗手段优缺点各异、疗效有限,多手段联合往往能起到比单一治疗方式更有效的抗癌作用。相对于传统的手术、化疗或放疗方式,光疗具有微创、可控、对免疫系统的刺激作用等优势。因此,联合光疗与免疫治疗成为一种新型的极具潜力的抗肿瘤方式,成为当前抗肿瘤研究的热点。另一方面,将诊断与治疗功能同时整合到一种纳米药物上,有望通过诊疗一体化策略使肿瘤治疗变得更为精准、更加有效。目前主要的诊断方式包括磁共振成像(MRI)、电子计算机断层扫描、超声成像、光声成像、荧光成像(FI)等,但单模态成像受到检测深度、灵敏性、分辨率等因素限制,在临床诊断应用中往往具有很大局限性。基于此,设计一种兼具多模态成像、多手段联合治疗功能的纳米药物用于抗肿瘤研究,能够打破单一成像或治疗方式的壁垒,使得诊断更精确,治疗更彻底。本论文通过自组装策略构建一种新型的兼具荧光/磁共振成像、光疗/免疫治疗功能的纳米诊疗剂。首先,以石墨烯量子点(GQD)为载体,共价连接光敏剂二氢卟吩e6(Ce6),并进一步在弱碱性环境下聚合多巴胺,形成带负电的纳米光敏粒子GQD-Ce6-pDA(简称GCpD)。同时,多聚赖氨酸(PLL)与荧光探针标记的免疫佐剂Cp G通过静电作用形成带正电的PLL/CpG纳米粒子(简称P/C)。GCpD和P/C通过静电作用得到P/C@GCpD复合纳米粒子,进一步螯合Gd~(3+)后得到了P/C@GCpD(Gd)诊疗剂。各种表征技术表明P/C@GCpD(Gd)呈规则球形,水动力直径约190nm,分散均匀,稳定性良好,具有较强的荧光信号,弛豫率达42.6mM~(-1)s~(-1)。P/C@GCpD(Gd)具有较高的生物安全性与细胞摂取率,能够通过光疗作用有效杀死肿瘤细胞,结合免疫佐剂CpG增强刺激免疫细胞释放TNF-α、IL-6等促炎细胞因子。在小鼠EMT6乳腺癌模型中,纳米诊疗剂能够在肿瘤部位有效累积,可对小鼠病灶进行高质量的荧光/磁共振双模态成像,并通过“光疗+免疫”联合手段达到对肿瘤病灶更有效的抑制作用。本论文的研究结果表明,诊疗一体化纳米药物P/C@GCpD(Gd)用于磁共振/荧光双模态成像指导的光疗/免疫协同抗肿瘤,能够对肿瘤达到更精准和高效的治疗,具有重要的应用前景。


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